Question

【題目】如圖所示，一電荷量q=3×10-4C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板電容器中的O點(diǎn)．S合上后，小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角α=37°．已知兩板相距d=0．1m，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=4Ω，R2=R3= R4=12Ω，（g=10m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8）．求：

（1）流過(guò)電源的電流強(qiáng)度；

（2）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（3）小球的質(zhì)量；

（4）如電容器電容為30pF，求斷開(kāi)S后通過(guò)R2的電荷量？

Answer 1

【答案】（1）1A （2）100N/C （3）m=410-3kg （4）1．5×10-10C

【解析】試題分析：（1）R2與R3并聯(lián)后的電阻值解得R23=6Ω

由閉合電路歐姆定律得：,解得：I=1A

（2）電容器兩板間的電壓UC=I（R1+R23）=10v

電容器兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度解得E1=100N/C

（3）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受電場(chǎng)力為F，由平衡條件得：F=mgtanα，又有：F=qE1，所以m=,

解得m=4×10-3kg

（4）電容器所帶電量Q=cU=30×10-12×10c=3×10-10c

斷開(kāi)S后通過(guò)R2的電荷量q2=Q/2=1．5×10-10C